关键词：机制砂；混凝土；应用
随着经济发展以及城市化进程加剧，建筑行业对自然资源的需求以及消耗急剧增加，由于天然砂的过度开采，导致砂资源枯竭以及环境破坏等问题，建筑工程甚至面临无沙可用的情况。为缓解这一状况，机制砂作为天然砂的替代品越来越多的应用到建筑领域中。虽然机制砂具有良好的产品特性，但受限于生产成本高、难度大等特点，在建材市场很难得到普及应用。
一、机制砂特性
通常来说，机制砂的制作过程是将岩石等原材料连续进行破碎、除土、筛分，最终形成粒径不大于4.75毫米的石质颗粒。在我国，较多使用的是中粗型机制砂，其粒径多在2.6至3.6毫米之间。该类机制砂除岩石颗粒外还包含石粉，其颗粒级别是可以调节的并且具有较高的稳定性。不论是矿源还是加工工艺、设备均会对机制砂的级配及颗粒外型产生较大影响。例如不同地区的机制砂有的呈现片状，有的则中间大两头小。经研究，当采用天然砂混凝土配比时，相比于前者，机制砂混凝土的需水量较大，且和易性较差，较易出现泌水现象，并且与水泥用量有关。但是若采用机制砂混凝土的配比方案，适量添加石粉，可以在很大程度上改善其和易性，使之达到天然砂混凝土水平。因此，通过科学设置机制砂混凝土配比，可以使其具备抗寒、抗冻及密度大等优良特性，较适用于高性能、高强度及泵送混凝土。
二、机制砂生产及应用现状
在我国，机制砂的生产和使用可追溯到上世纪60年代，经过几十年的发展历程，其行业及地域分布均已比较成熟。机制砂的生产过程以矿源区分主要有三种：一是以矿山开采的岩石为原料进行机制砂生产；二是以河道中的卵石为原料进行生产制作，通常在实际运用时还要掺加一定量的天然砂；三是以石灰石的石屑和石粉为原料进行机制砂生产。以上三种方式均有广泛应用，但存在较大的质量差异。在水电行业中，机制砂的应用较为成熟，通常采用自给自足的生产模式，对机制砂的质量有较高要求。机制砂应用较多的地区多是一些大城市。
三、机制砂应用问题分析
（一）机制砂石粉的应用
石粉是指机制砂于生产制作过程中的附属产物，在天然砂中则不存在，通常是指不高于80微米的粉状颗粒。石粉的形成要经过除土处理，在我国石粉的粒径要大于泥粒径四倍以上。石粉在机制砂混凝土中发挥重要作用，适量的石粉能够有效增强机制砂的和易性，从而提高机制砂混凝土的性能及质量。有关技术标准要求，石粉含量应控制在3%至7%之间，其具体含量的确定应综合考虑机制砂自身特性以及工程设计需求，不应盲目添加。作业人员要明确石粉与泥土在功用上的差别，泥土会对混凝土性能产生不利影响，因此要控制好泥土的含量，必要时进行除土处理。因此要正确认识石粉和泥土的区别，在机制砂生产中控制好两者的含量。
（二）混凝土配比设计
机制砂的特性同天然砂有一定的区别，因此机制砂混凝土材料配比设计应建立在材料性能的基础上，进行适当的调整。常见机制砂混凝土材料配比中，水和石灰的比例要增加5%，可以使混凝土达到最大强度。经研究发现，可以用适量的石粉替代粉煤灰用作混凝土掺合料，可以提高机制砂混凝土的和易性，还可以提高砂浆的流动性，减少泌水。该配制方法在机制砂混凝土有较多应用。因此，研究设计人员应在充分认识混凝土各种材料的特性和功能的基础上，进行混凝土配置方案设计，寻求更高效的混凝土配比，从而促进机制砂混凝土行业发展。
（三）机制砂生产工艺研究
由于地域的差异性，机制砂的生产方式也各不相同，因此不同地区生产的机制砂不论是颗粒形状、大小还是石粉含量均存在较大差异。例如，即使采用相同的生产工艺，江浙区域机制砂多见片状颗粒；而在河南地区，机制砂颗粒形状就有较大不同，其品级要好于前者。因此，在实际运用中，各企业应充分了解该地区机制砂原料的特性，根据工程设计对机制砂原料的需求，选用不同的生产工艺进行加工，使生产的机制砂具有优异性能和质量，从而更好的满足工程建设需求。此外，考虑到机制砂的颗粒形状同混凝土的质量有一定关系，进而关系到工程整体质量，因此生产设备的选择同样重要。通过选取冲击式破碎机等适合的生产设备，既可以产出形状较好的机制砂，还可以提高制砂效率，从而提高机制砂施工质量。
（四）加强机制砂科学研究
只有加强机制砂领域的科学研究，才能提高机制砂的产品性能和生产效率，进而提高机制砂混凝土质量，创造巨大的经济效益。然而实际上，在我国人们对砂石领域不够重视，砂石专业科研力量薄弱，专门从事砂石领域研究的科研机构也比较稀缺。因此，政府方面应加大扶持力度，转变人们对砂石专业的错误认识，相关企业应加大科研投入，加强机制砂方面的研究工作，对优秀成果要给与奖励，不断提高机制砂方面的科研水平。
（五）重视工程指导及应用示范
目前，机制砂应用还不够普及，若要进一步扩大应用范围，应当在工程指导及应用示范方面下功夫。首先，要建立大型示范工程，应涉及不同行业以及不同地区，并均采用机制砂混凝土。其次要加大先进技术引进，提高机制砂混凝土的质量，并在示范工程中进行推广应用。最后，要加强现场监督指导，利用信息化手段，提高管理质量和水平，并实施全过程指导，发挥好工程的示范作用。这样可以使人们更加直观的了解机制砂混凝土的市场前景，为机制砂混凝土的发展拓宽道路。
四、结束语
综上所述，机制砂的应用能够缓解天然砂资源紧张的状况，并且在工程项目建设中有较多应用。通过分析机制砂的特性，其配比以及石粉含量对机制砂混凝土特性有较大影响。为提高机制砂混凝土的质量，应运用科学设计材料配比，正确认识及使用石粉，重视机制砂科研力量培养等手段，不断优化机制砂混凝土的性能，进而推动混凝土行业发展。
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